油藏工程常用计算公式

定容气藏单元产量的计算
很多气藏，特别是在开发时期的气藏，总体积还不清楚。在这种情况下最好用一单元体 积作为计算单位，通常是一英亩一英尺岩层体积作为计算单位。因此，一个单元或一英亩一 英尺岩层体积德主要参数如下：
s 束缚水： 43560 × φ × 立方英尺 w
s 地层气体体积： 43560 ×φ × (1 − ) 立方英尺 w
S B G = 43560 ×φ × (1 − ) × SCF/亩呎
w
ga
所谓单元产量，即地下原始储气量和在枯竭压力下剩余气量之差，也就是在枯竭压力下 所采出的总气量，或
S B B 单元产量= 43560 ×φ × (1 −
)×(
w
−
gi
)
ga
SCF/亩呎
因此采收率可以用下式表示：
采收率= 100(G − Ga ) = 100(Bgi − Bga ) %
o
wf
b
示为：
J p p Q
* o
=
*(
o
−
R
)
wf
则：
FE(1 − V )( p − p )2
*
= [1-
J J p p p o
o
b
wf ]
(2 − V )( − )
b
R
wf
可将上式改写为：
p p ⎧
⎫
⎪ FE (1 − V )[1 − 2( wf ) + ( wf ) 2 ] ⎪
J
*
=
o
J
o
⎪⎪⎨1 ⎪
G
Bgi
水驱气藏单元产量的计算
很多水驱气层，压力在开始时会有递减，当水在与采气速度相等的情况下进入气层后， 压力就会稳定。此时稳定的压力就是枯竭压力。
B S 若 为在枯竭压力下的气体体积系数，而 为剩余气体饱和度（以孔隙体积百分
ga
gr
数表示），在水进入此单元后，则在枯竭状况下，一单元岩层包括：
S 水的体积： 43560 ×φ × (1 − ) gr
（2）
设 14.7psi 和 60℉为标准条件，则每一标准桶凝析油的气体当量为：
GE = V = nRTsc = 350.5 × γ o × 10.73× 520 = 133,000γ o
p sc
MO
14.7
MO
（3）
将（1）和（2）代入（3）得 GE=(0.02326API-0.137)/(API+131.5) 同理，如果水是作为地层气相中凝析出来的凝析物而被采到地面，则它就为淡水并且应则算 为气体当量，同时计入气体产量，因为水的比重是 1.0，其分子量为 18，故其气体当量为：
f
+
c s c * = + w wi
f
c c t
g
sgi
琼斯公式的基本形式：
p p 2
−
2 = Cq + Dq 2
r
wf
变换为：
p2 − p2 r wf = C + Dq q
p2 − p2
以 r wf 和 q 作为两个变量，则是一个标准的二元一次方程，在普通的直角坐标系 q
中是一条直线，C 为截距，D 为斜率，当 D〉0.05 时地层存在机械伤害，越大伤害越重。
数字签名人 zuoyiyin
zuoyiyin 辨别名：CN = zuoyiyin, C = CN-中国, O = cfbgc, OU = gauge 原因：我证明本文档是准确和 真实的 日期：2005.07.15 14:57:18 +08'00'
SIGN HERE
利用单点测压数据确定地层流体界面位置
b
−
)
R
b
p 特别地当 = 0 时，得 wf
Q J p p *
oo = Q AOF =
(
o
− 0.4444
R
)
b
达西公式基本数学表达式： 油井：
0.00708Kh( p − p )
q=
r
ws
µB(ln(x) − 3 / 4 + s)
总压缩系数计算公式为：
c c s c s c =
+
+
t
g gi
w wi
−
⎪
⎪⎩
pp
b
b
p p (2 − V )( R − wf )
pp
b
b
⎪⎪ ⎬ ⎪ ⎪ ⎪⎭
设饱和压力以下与以上的采油指数比为η ，则得
pp
FE(1 − V )[1 − 2( wf ) + ( wf )2 ]
J*
η = o =1-
pp
b
b
Jo
p p (2 − V )( R − wf )
pp
b
b
p p p p p p 由上式可以看出，η 随 / 的变化数值均小于 1，当 = 和 / =1 时，
wf
b
wf
b
wf
b
J J η =1.0，即 * = ，这也表明了上式的正确性。
o
o
对于新投产的完善井，V=0.2 和 FE=1.0 时，由以上公式可以简化为
Q J p p p p * = [( −
( − )2 ) − 0.4444 b wf
p oo
o
R
wf
b
p
p p QAOF = Qb [1 + 1.8(
当一口井未钻遇地层油水界面时，油藏的油水界面位置，可由下式确定：
100( p − p )
D D = +
OWC
O
oi
wd
ρw − ρo
而油水密度差可写为：
ρ w − ρo = 100(GDW − GDO )
将（2）式代入（1）式 得
(p − p )
D D = OWC
+ oi
wd
O GDw − GDo
同理，气藏的气水界面可写为：
S 地层气体体积： 43560 ×φ × gr
S 地面气体体积为： 43560 ×φ × gr × Bga 标准立方英尺
单元产量即为： 43560 ×φ × (1−Swi )×Bgi −43560×φ×S gr × Bga
= 43560 × φ × (1 − Swi )(Bgi − S gr Bga )
p −p
=
+ gi
wd
D D GWC
g
−
G G Dw
Dg
（1） （2） （3） （4）
式中
ρ τ 10 10 = 1.08388 − 5.10546 × −4τ − 3.06254 × −6 2 w
ρ ρ 10 γ R B = ( +1.2237 × −3
)/
o
os
g si
oi
3.4841γ p
ρ=
用体积法计算地下原始储气量
1． 平均地层压力的计算：按一下三种情况求出，即井数平均压力、面积平均压力 或体积平均压力
n
∑ pi
井数平均压力= 0
n
n
∑ pi Ai
面积平均压力=
0 n
∑ Ai
0
n
∑ pi Ai hi
体积平均压力=
0 n
∑ Ai hi
0
N 在公式中代表井数，在后两个公式中分别代表地层单元数。当地层压力梯度 较小时，用前两个公式算出的平均压力会和体积法计算的结果很接近，而当地 层压力梯度较大时，则结果就会相差较远。在体积和物质平衡的计算中一般用 第三个公式进行计算。
Q* o
= Qb[1 +
pb− pwf pR − pb
−
FE(1 − V )( pb − pwf )2 ] pb (2 − V )( pR − pb )
Q Qb = J o ( pR − pb )
Q ∴
* o
=
J o [( pR
−
p wf
)
−
FE(1 − V )( pb − pwf )2 pb (2 − V )( pR − pb )
B = psc zT g Tsc p
同样地，上面温度单位为 oR
B 当 psc 为 14.7psi，Tsc 为 60℉时，
g百度文库
=0.02829
zT p
立方英尺/标准立方英尺
预测油井产能的新方法
对于井底流动压力高于或低于饱和压力的两种情况，预测油井产能的方法，推倒如下：
p p （1） 当 ≥ 的单相原油流动时，油井的产量公式为：
采收率则为： 43560×φ × (1− Swi )(Bgi − Sgr Bga ) /
靠水驱开采的气井，其采收率要低于靠定容消耗方式开采的气藏。但是，这条结论却不 适用于油藏。水驱开采的气藏，比起定容开采的气藏，其优点是可以保持较高的井口压力和 较快的开采速度。
气藏中的物质平衡
设 Vi 为原始气体的孔隙体积（以立方英尺计算），且在原始压力 Pf 下有 We 立方英尺的水 进入地层中，有 Wp 立方英尺的水自地层中采出，则在采出 Gp 标准立方英尺气体后的最后 体积 Vf 为：
地层孔隙体积： 43560 ×ϕ 立方英尺
每一单元体积内原始储气量的标准立方英尺数为：
S B G = 43560 ×φ × (1 − ) × SCF/亩呎
w
gi
在定容气藏中束缚水的体积是不发生变化的。因此，地层气体体积不发生变化。假若
B 为枯竭时压力下的气体体积系数，则在枯竭时所遗留下的气体的标准立方英尺数为： ga
p pc
=
4.6677
+
0.1034γ g
−
0.2586γ
2 g
T pc
=
93.3333 + 180.5556γ g
− 6.9444γ
2 g
凝析气为：
p γ = 4.8677 − 0.3565 pc
w
−
0.07653γ
2 w
T pc
= 103.8889 + 183.3333γ W
−
39.7222γ
2 w
γ 式中的 为凝析气藏的井产流体的相对密度（空气=1.0），由下式确定 w
γw
=
γ g GOR + 830γ o GOR + 24056γ o
Mo
凝析油的分子量可由如下经验公式计算：
M = 44.29γ o
o 103 − γ o
根据气体状态方程，假定在标准状况下某一种气体的偏差系数为 1，根据方程式在地层压力 p 和地层温度 T 之下，一个标准立方英尺下的地层体积为：
c 紊流影响是由 ' /C来判断的，
c' =C+Dq max
c'/C 〉2 表明存在紊流影响，
油罐油的比重与 API 之间的换算关系：
γo
=
141.5 API + 131.5
（1）
当油罐油的分子量未知时，则可根据下列格热柯衣推倒出的方程式进行计算：
MO
= 44.29γ O 1.03 − γ O
=
6084 API − 5.9
wf
b
Qo = J o (PR − Pwf )
p p （2） 当
≤
wf
b < PR 油井井底附近地带出现两相流动区时，油井的产量表达式为：
Q* oo
=
Qb
+ (QAOF
− Qb )[(2 − V )FEpD
−
(1
−
V
)
FE
2
p
2 D
P p QAOF
= Qb
+
q.b pb FE(2 − V )(
−
)
V V = f
i − We + BwWp
上式中 Vi 和 Vf 为气体的孔隙体积，即他们不包括束缚水。
因为有 从地层中采出的 SCF=地层中原始的 SCF-遗留在地层中原始的 SCF， 用气体的分子数作出 一个物质平衡如下：
np = ni − nr
PV = znRT 上式中各项可用气体定律公式 P1V1 = P2V2 及相应的当量公式来代替得到（用分子数）：
R
b
P p p p = ( − ) /
D
b
wf
b
（1） （2）
FE = 1 − [0.87mS /(PR− Pwf )]
m 为压力恢复曲线直线段的斜率，MPa/cycle V 为沃格（VOGEL）参数，他的大小取决于地层能量（压力）的消耗程度和油井的采出程 度。他的变化范围为 0-1. 对于新井或投产早期生产的油井，取 V=0.2 将（2）式代入（1）式得：
]
由上式可以得到在井底流动压力低于饱和压力条件下，利用测试的产量
Q
* o
和相应的井底流
p J 动压力 数值，求饱和压力以上采油指数 的关系式
wf
o
Q*
Jo =
o
FE(1 − V )( p − p )2
P P ( − ) −
R
wf
b
wf
p (2 −V )
b
J p p 若令 * 表示在
< 的条件下，不同生产压差的采油指数，那么相应的油井产量可表
g gi
g
ZiT
气体的偏差系数由下式计算
3.52 p 0.274 p2
Ζ =1−
pr +
pr
10 10 T 0.9813 pr
T 0.8157 pr
p p = gi
p pr pc
=T
T pr T pc
注意，在上面公式中，压力的单位为 psi，温度单位为°R
(460+℉) 或（273+℃）
对于干气和凝析气的拟临界压力和拟临界温度，可分别由下列的相关经验公式计算： 干气为：
GEw
=V
=
nRTsc p sc
=
350.5 ×1.00 × 10.73× 520
18
14.7
= 7390 标准呎 3/地面桶
迈尔卡斯、鲍伊德和瑞德的研究指出，在普通地层温度和普通原始地层压力下，地层气中每 百万标准呎 3 气体蒸汽含量仅为几分之一桶，在 4000psi 和 220℉时，每百万标准立方呎的 含水量为 1.00 桶，而在 1500psi 和 220℉下，水含量接近 2.00 桶。从墨西哥湾北岸的气藏 生产数据来看，每采出 100 万标准立方英尺气体时采出 0.64 桶水，而根据上述三人的数据， 地层水的含量约为 1.00 桶/百万立方英尺，这个差值可能就是在分离器压力和温度条件下的 蒸汽相中的含水量。这种水大部分只能在脱气时才能去掉。当地层压力递减时，这种水的含 量将增加到每百万立方英尺 3 桶。由于所增量是从束缚水的蒸发而来，似乎可以认为，凡超 过原始淡水量采出的淡水都应看做是产出水，当然，如果水是含盐的，那就真正是采出的水 了；然而它仍包含了一部分（每百万标准呎 3 气体蒸汽含量仅为几分之一桶）来源于气相的 水量。